海怡大橋菱形掛籃設(shè)計(jì)與施工
2017-11-13 
   海怡大橋跨越陳村水道、連接南海與番禺兩區(qū)的一座特大橋,是佛山南海與廣州新客站的重要通道。佛山海怡大橋主橋左幅為(108+166+95)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁,右幅為(95+166+108)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁;單幅橋面寬度15.5m。主橋箱梁采用單箱單室結(jié)構(gòu),C60混凝土,三向預(yù)應(yīng)力體系,箱梁頂板寬15.5m,底板寬8m,橋墩處梁高9.5m,跨中梁高3.8m。

   2 掛籃設(shè)計(jì)

   2.1 主要技術(shù)參數(shù)

   掛籃自重800KN。 4個(gè)“T構(gòu)”的懸臂各分為19對(duì)梁段,其梁段數(shù)及梁段長(zhǎng)度從根部至跨中各為:4×3.0米、4×3.5米、5×4米、6×5米,累計(jì)懸臂總長(zhǎng)76米,懸臂澆筑梁段最大控制重量約為2100KN。

   2.2 掛籃的組成

   菱形桁架式掛籃由主桁承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固、吊帶系統(tǒng)、工作平臺(tái)等組成。掛籃立面圖及側(cè)面圖如下:

  ?。?)主桁承重系統(tǒng)

   主桁架:由兩根36b槽鋼并焊而成,兩根槽鋼焊接成槽鋼盒,為增加Y方向的慣性矩,兩根槽鋼隔開(kāi)15cm,桁架上中間每隔1m采用一塊厚10mm的鋼板進(jìn)行焊接固定。

  ?。?)模板系統(tǒng)

   底模系統(tǒng)包括:前下橫梁及吊桿,后下橫梁及吊桿,中縱梁、邊縱梁,底模板。

   側(cè)模系統(tǒng)包括:外模導(dǎo)梁及吊桿,外模模架及模板。

   內(nèi)模系統(tǒng)包括:內(nèi)模內(nèi)導(dǎo)梁及吊桿,內(nèi)模骨架及模板。

  ?。?)行走系統(tǒng)

   滑道墊座:采用10mm厚鋼板支座而成。

   滑道:常規(guī)總長(zhǎng)6m,分成3節(jié)段,每節(jié)段2m,采用16mm厚鋼板拼焊成箱型,箱內(nèi)設(shè)置加勁板。

   前進(jìn)時(shí)采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行前移,兩側(cè)液壓油缸系統(tǒng)為同一油泵。

  ?。?)錨、吊系統(tǒng)

   錨、吊系統(tǒng)是用以連接掛籃主桁架和底模平臺(tái),吊桿分為兩種,一種是Φ32精軋螺紋鋼筋,另一種是鋼板吊帶(16Mn),上端在懸吊于前橫梁桁片上,下端與底平臺(tái)或側(cè)模分配粱連接,用千斤頂?shù)妊b置來(lái)調(diào)節(jié)底模系統(tǒng)的標(biāo)高。

   掛籃后錨梁:采用2[40b加工,長(zhǎng)為148cmm,寬30.4cm,上下滿焊20mm厚鋼板,與梁面預(yù)留孔采用鋼帶連接。

  ?。?)工作平臺(tái)

   包括張拉工作平臺(tái),外模兩側(cè)工作平臺(tái),底模后錨工作平臺(tái),底籃前工作平臺(tái)。

   3 掛籃的拼裝

   當(dāng)墩頂0號(hào)塊混凝土澆筑、張拉、壓漿完畢,清理箱梁內(nèi)側(cè)及橋面,在0號(hào)塊上進(jìn)行掛籃的拼裝,懸臂澆筑1號(hào)梁段及其后各梁段的混凝土。

   3.1 安裝墊座及滑道

  ?。?)梁面腹板對(duì)應(yīng)的位置擺放鋼墊座,為保證行走軌道保持平直、位置準(zhǔn)確,在安裝墊座前先行將0#段中線及線路中心線,并根據(jù)線路中心線將兩側(cè)墊座的安裝位置進(jìn)行彈墨線,墊座按墨線一端進(jìn)行整齊擺放,并且保證內(nèi)外側(cè)的墊座在一個(gè)水平面上。

  ?。?)滑道利用事先預(yù)留的孔洞采用Ф32精軋螺紋鋼進(jìn)行錨固,墩頂處部分滑道錨筋需采用預(yù)埋形式。在掛籃前移時(shí),應(yīng)保持滑道頂面平順。

   3.2 主桁系統(tǒng)的安裝

   在地面焊接好主桁架及下弦桿支座,用吊機(jī)分別將主桁安裝在走行軌上,先安裝的采用手拉葫蘆固定好,然后安裝后錨系統(tǒng)、主桁平聯(lián)架、主桁前上橫梁、吊帶和分配梁。

   3.3 側(cè)模系統(tǒng)、工作平臺(tái)安裝

   4 掛籃的預(yù)壓

   拼裝完畢后,對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓,充分消除掛籃非彈性變形,對(duì)掛籃的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),驗(yàn)證掛籃的安全性,并獲取掛籃在荷載作用下的變形數(shù)據(jù)和規(guī)律,以便準(zhǔn)確設(shè)置預(yù)拋高量,保證梁體線形。掛籃預(yù)壓試驗(yàn)在掛籃安裝調(diào)試完畢,1#塊施工之前進(jìn)行。

   4.1 預(yù)壓荷載

   預(yù)壓重量最大梁重1#塊的重量進(jìn)行模擬加載,荷載的分部形式盡量與實(shí)際荷載分部吻合,以保證試驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性。

   預(yù)壓加載力計(jì)算:

  ?。?)混凝土自重:砼80.7m3,重2100kN。

  ?。?)施工荷載:按1.5kN/m2計(jì)算,69.75KN。

   以上合計(jì)2170KN,支架加載采用110%加載,加載力為2387kN。

   4.2 預(yù)壓方法

   采用液壓千斤頂在箱梁底板范圍內(nèi)對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓加載。即在0#塊腹板端面設(shè)置反力架,通過(guò)千斤頂向反力架施壓,利用其反作用力向掛籃施加所需的預(yù)壓荷載。

   采用精密水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行觀測(cè),記錄撓度數(shù)據(jù),試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合外觀檢查情況,驗(yàn)證確定掛籃的安全性及可靠度,得到撓度與噸位的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

   5 掛籃施工

   掛籃施工工藝流程:底板鋼筋(鋸齒塊鋼筋及其模板、底板預(yù)應(yīng)力孔道等)→腹板鋼筋安裝→腹板縱向波紋管、豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝→內(nèi)模安裝→頂板鋼筋、縱向、橫向波紋管安裝→檢查驗(yàn)收→砼澆筑→砼養(yǎng)生→端頭模板拆除、端頭砼表面鑿毛→內(nèi)模拆除→縱向、橫向、豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉→壓漿→掛籃各吊帶及后錨固放松→掛籃及模板前移→掛籃就位→繼續(xù)下一塊段施工。

   鋼筋、模板、混凝土及張拉按常規(guī)方法進(jìn)行施工,但同時(shí)要注意:

  ?。?)注意預(yù)埋各種預(yù)埋件及掛籃預(yù)留孔的埋設(shè)。

  ?。?)應(yīng)注意豎向預(yù)應(yīng)力筋的壓漿管道及通氣管道,橫向預(yù)應(yīng)力筋的壓漿及通氣管道,縱向預(yù)應(yīng)力管道位置定位;接頭包扎情況是否漏漿,并保持預(yù)應(yīng)力管道的順暢。對(duì)所有外露孔用木塞或防水膠布包住,嚴(yán)防壓漿前雨水進(jìn)入。

  ?。?)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行混凝土澆筑,及時(shí)測(cè)量掛籃主桁、前后橫梁、底板、腹板、頂板撓度變化,檢測(cè)結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師和監(jiān)控單位。

   6 掛籃前移

   6.1 前移條件

   對(duì)已澆筑的梁段混凝土澆筑完畢后,等混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%及齡期不小于7天時(shí),及時(shí)對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉,壓漿并脫模后方可移動(dòng)掛籃。

   
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